Die Zukunft mitgestalten
Promotionsprojekte

Geneti­sche Grund­lage der bilate­ra­len Asymme­trie bei einem schup­pen­fres­sen­den Fisch

Xiaomeng Tian – Hector Fellow Axel Meyer

Die meisten Tiere weisen eine bilaterale Symmetrie auf, aber auch asymmetrische Merkmale haben sich wiederholt in verschiedenen taxonomischen Gruppen entwickelt. Allerdings sind die genetischen Mechanismen, welche zu solchen Variationen von asymmetrischen Merkmalen führen, immer noch unklar. Wir werden den schuppenfressenden Fisch, Perissodus microlepis, verwenden, um die genetischen Grundlagen der außergewöhnlichen morphologischen und verhaltensbezogenen Asymmetrie zu analysieren. Diese Studie wird wichtige Einblicke in das mechanistische Fundament von asymmetrischen Entwicklungen und den Ursprung evolutionärer Neuartigkeit liefern.

Genetic basis of bilateral asymmetry in a scale-eating fish© Xiaomeng Tian

Neuro­nale Prozesse von adapti­ver und maladap­ti­ver Gedächtniskonsolidierung

Tobias Debor – Hector RCD Awardee Monika Schönauer

Stark emotionale Erinnerungen werden separat verarbeitet. Bei negativen Erfahrungen kann das zu maladaptiver Gedächtnisbildung führen, die affektive Störungen begünstigen kann. Dieses Projekt soll unser Verständnis adaptiver und maladaptiver Gedächtnisprozesse verbessern. Wir werden Gehirnaktivität bei Aufgaben analysieren, die maladaptive Gedächtnissymptome imitieren. Dadurch hoffen wir, Ansatzpunkte für Behandlungen zu finden, die maladaptive Gedächtnisprozesse hemmen.

Neuronale Prozesse von adaptiver und maladaptiver Gedächtniskonsolidierung© Tobias Debor

Hochauf­ge­löste 3D-Kartie­rung des mensch­li­chen Hypotha­la­mus in 10 postmor­ta­len Gehirnen

Alexey Chervonnyy – Hector Fellow Katrin Amunts

Ziel der Studie ist die Analyse und Kartierung der Zytoarchitektur des menschlichen Hypothalamus in histologischen Schnitten von 10 postmortalen Gehirnen. Als Ergebnis wollen wir ein hochaufgelöstes histologisches 3D-Modell des Hypothalamus und seiner Kerne als Grundlage zur Untersuchung von Struktur-Funktions-Beziehungen sowie probabilistische zytoarchitektonische Karten, die die interindividuelle Variabilität der Hypothalamuskerne in Bezug auf Größe und Lage im Referenzraum widerspiegeln, erarbeiten.

Hochaufgelöste 3D-Kartierung des menschlichen Hypothalamus in 10 postmortalen Gehirnen© Alexey Chervonnyy

System­bio­lo­gi­scher Ansatz zur Aufklä­rung der bakte­ri­el­len Wieder­be­le­bung nach Antibiotika-Behandlung

Adewale Ogunleye – Hector RCD Awardee Ana Rita Brochado

Die Fähigkeit nicht-resistenter bakterieller Erreger, Antibiotika während einer Infektion zu überleben (Toleranz) trägt nicht nur zum weltweiten Anstieg der Antibiotikaresistenz, sondern auch zum chronischen Rückfall von Infektionen bei. Ziel des Projekts ist es zu verstehen, was nach einer Antibiotika-Behandlung zur bakteriellen Wiederbelebung beiträgt und welche biologischen Wege zugrunde liegen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden zu besser informierten Entscheidungen über die Auswahl von Antibiotika zur Behandlung von Infektionen und zur Vorbeugung von Rückfällen beitragen.

Systembiologischer Ansatz zur Aufklärung der bakteriellen Wiederbelebung nach Antibiotika-Behandlung© Adewale Ogunleye

Sicher­heit und Anony­mi­tät in Quantennetzen

Ziad Chaoui – Hector RCD Awardee Anna Pappa

Dank moderner Technologie ist es heutzutage möglich, Geräte zu bauen, die quantenmechanische Objekte aktiv manipulieren. Die Verwendung von Quantenobjekten als Informationsträger hat viele wichtige Auswirkungen auf die zukünftige Kommunikation, da Quanteninformationen genutzt werden können, um perfekte Sicherheit zu erreichen und die Effizienz von Kommunikationsnetzen zu steigern. Dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Entwicklung sicherer und anonymer Quantenkommunikationsprotokolle, um ein zukünftiges Quanteninternet zu entwickeln.

Sicherheit und Anonymität in Quantennetzen© Ziad Chaoui

Mitochon­dria­les Mutati­ons­pro­fil in humanen T‑Zellen

Yu-Hsin Hsieh – Hector RCD Awardee Leif Ludwig

Die Differenzierung und Funktion von T-Zellen wird durch zahlreiche zelluläre Prozesse wie beispielsweise den Zellstoffwechsel streng reguliert, wobei dieser durch Mutationen in der mitochondrialen DNA (mtDNA) erheblich beeinträchtigt werden kann. Die genauen Auswirkungen der mtDNA-Mutationslast auf die Differenzierung und funktionelle Heterogenität von T-Zellen bleiben jedoch weitestgehend unverstanden. Ziel dieses Projekts ist es, mtDNA Mutationsprofile und deren Konsequenzen in humanen T-Zellen mit Hilfe von single-cell multi-omics Technologien zu charakterisieren.

Mitochondriales Mutationsprofil in humanen T-Zellen© Yu-Hsin Hsieh

Haupt­grup­pen­ele­ment-Helicene zur Anwen­dung in der organi­schen Elektro­nik und der Katalyse

Jan Niedens – Hector RCD Awardee Agnieszka Nowak-Król

Dieses Projekt konzentriert sich auf die Synthese neuer helikal-chiraler Verbindungen, die Diarylborol-, Arsol-, und Stiboleinheiten enthalten. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Materialien mit verbesserten optischen und elektronischen Eigenschaften zu erhalten, indem helikale Chromophore über Bor als Spiroatom verbunden werden. Weiterhin könnten arsen- oder antimonhaltige Helicene als Liganden in der aysmmetrischen Katalyse Verwendung finden, da sie im Vergleich zu den verbreiteten Phosphanen eine höhere Stabilität gegenüber Oxidation aufweisen.

Hauptgruppenelement-Helicene zur Anwendung in der organischen Elektronik und der Katalyse© Jan Niedens